Među svim postojećim vrstama razaranja metala, najčešća je elektrohemijska korozija, koja nastaje kao rezultat njegove interakcije s elektrolitički vodljivim medijem. Glavni razlog za ovaj fenomen je termodinamička nestabilnost metala u okolini koja ih okružuje.
Mnogi objekti i strukture su podložni ovoj vrsti korozije:
- gasovod i vodovod;
- elementi vozila;
- ostale konstrukcije od metala.
Korozivni procesi, odnosno rđa, mogu se javiti u atmosferi, u tlu, pa čak iu slanoj vodi. Čišćenje metalnih konstrukcija od manifestacija elektrohemijske korozije je složen i dugotrajan proces, pa je lakše spriječiti njegovu pojavu.
Glavne sorte
Tokom korozije u elektrolitima, hemijska energija se pretvara u električnu energiju. U tom smislu se naziva elektrohemijskim. Uobičajeno je razlikovati sljedeće vrste elektrohemijske korozije.
Interkristalna
Intergranularna korozija se odnosi na opasan fenomen u kojem se granice zrna nikla, aluminija i drugih metala uništavaju na selektivan način. Kao rezultat, gube se čvrstoća i plastična svojstva materijala. Glavna opasnost od ove vrste korozije je u tome što nije uvijek vizualno uočljiva.
Pitting
Pitting elektrohemijska korozija je tačkasta lezija pojedinih područja površine bakra i drugih metala. Ovisno o prirodi lezije, razlikuju se zatvorene, otvorene i površinske jame. Veličina zahvaćenih područja može varirati od 0,1 mm do 1,5 mm.
Slotted
Pukotina elektrohemijska korozija obično se naziva intenzivirani proces razaranja metalnih konstrukcija na mjestima pukotina, zazora i pukotina. Korozija pukotina može se pojaviti u zraku, mješavinama plinova i morskoj vodi. Ova vrsta razaranja tipična je za gasovode, dna morskih plovila i mnoge druge objekte.
Korozija se javlja u uslovima male količine oksidatora zbog teškog pristupa zidovima pukotine. To dovodi do nakupljanja korozivnih proizvoda unutar praznina. Elektrolit sadržan u unutrašnjem prostoru otvora može se promijeniti pod utjecajem hidrolize produkata korozije.
Kako bi se metali zaštitili od korozije pukotina, uobičajeno je koristiti nekoliko metoda:
- brtvljenje praznina i pukotina;
- elektrohemijska zaštita;
- proces inhibicije.
Kao preventivne metode, trebali biste koristiti samo one materijale koji su najmanje osjetljivi na hrđu, a također u početku ispravno i racionalno projektirati plinovode i druge važne objekte.
Kompetentna prevencija u mnogim slučajevima je jednostavniji proces od naknadnog čišćenja metalnih konstrukcija od ukorijenjene hrđe.
Kako se manifestuju različite vrste korozije
Primjer procesa korozije je uništavanje različitih uređaja, komponenti automobila, kao i bilo koje metalne konstrukcije koje se nalaze:
- u atmosferskom vazduhu;
- u vodama - morima, rijekama sadržanim u tlu i ispod slojeva tla;
- u tehničkim okruženjima itd.
Tokom procesa rđe, metal postaje višeelektronska galvanska ćelija. Tako, na primjer, ako bakar i željezo dođu u kontakt u elektrolitičkom mediju, bakar je katoda, a željezo anoda. Doniranjem elektrona bakru, gvožđe u obliku jona ulazi u rastvor. Joni vodika počinju se kretati prema bakru i tamo se ispuštaju. Postajajući sve negativniji, katoda ubrzo postaje jednaka potencijalu anode, zbog čega se proces korozije počinje usporavati.
Različite vrste korozije manifestiraju se na različite načine. Elektrohemijska korozija se intenzivnije manifestira u slučajevima kada katoda sadrži inkluzije metala sa manjom aktivnošću u odnosu na korodirajuću - hrđa se na njima pojavljuje brže i prilično je izražena.
Atmosferska korozija se javlja u vlažnom zraku i normalnim temperaturama. U tom slučaju na površini metala stvara se film vlage s otopljenim kisikom. Proces razaranja metala postaje sve intenzivniji kako se povećava vlažnost vazduha i sadržaj gasovitih oksida ugljika i sumpora, pod uslovom da:
- pukotine;
- hrapavost;
- drugi faktori koji olakšavaju proces kondenzacije.
Korozija tla najviše pogađa različite podzemne građevine, gasovode, kablove i druge objekte. Do uništavanja bakra i drugih metala dolazi zbog njihovog bliskog kontakta s vlagom u tlu, koja također sadrži otopljeni kisik. Do uništenja cjevovoda može doći već šest mjeseci nakon njihove izgradnje ako je tlo u koje su ugrađeni karakterizirano visokom kiselinom.
Pod utjecajem lutajućih struja koje izlaze iz stranih tijela, dolazi do električne korozije. Njegovi glavni izvori su električne pruge, dalekovodi, kao i specijalne instalacije koje rade na jednosmernu električnu struju. Ova vrsta korozije u većoj mjeri izaziva uništenje:
- gasovod;
- sve vrste objekata (mostovi, hangari);
- električni kablovi;
- naftovode.
Djelovanje struje izaziva pojavu područja ulaska i izlaska elektrona - to jest katoda i anoda. Najintenzivniji destruktivni proces je u područjima sa anodama, pa je tamo rđa uočljivija.
Korozija pojedinih komponenti plinovoda i vodovoda može biti uzrokovana činjenicom da je proces ugradnje mješovit, odnosno nastaje korištenjem različitih materijala. Najčešći primjeri su pitting korozija koja se javlja u bakrenim elementima, kao i korozija bimetala.
Kod mješovite ugradnje željeznih elemenata sa legurama bakra i cinka, proces korozije je manje kritičan nego kod livenja bakra, odnosno kod legura bakra, cinka i kalaja. Korozija cjevovoda može se spriječiti posebnim metodama.
Metode zaštite od rđe
Za borbu protiv podmukle rđe koriste se različite metode. Pogledajmo one koji su najefikasniji.
Metoda br. 1
Jedna od najpopularnijih metoda je elektrohemijska zaštita livenog gvožđa, čelika, titana, bakra i drugih metala. Na čemu se zasniva?
Elektrohemijska obrada metala je posebna metoda koja ima za cilj promjenu oblika, veličine i hrapavosti površine anodnim rastvaranjem u elektrolitu pod utjecajem električne struje.
Da bi se osigurala pouzdana zaštita od hrđe, potrebno je metalne proizvode tretirati posebnim sredstvima, koja sadrže različite komponente organskog i anorganskog porijekla, čak i prije upotrebe. Ova metoda vam omogućava da spriječite pojavu hrđe na određeno vrijeme, ali kasnije ćete morati obnoviti premaz.
Električna zaštita je proces u kojem se metalna konstrukcija povezuje na vanjski izvor jednosmjerne električne struje. Kao rezultat toga, na njegovoj površini se formira polarizacija elektroda katodnog tipa, a sva anodna područja počinju se pretvarati u katodna.
Elektrohemijska obrada metala može se odvijati uz učešće anode ili katode. U nekim slučajevima dolazi do naizmjenične obrade metalnog proizvoda s obje elektrode.
Katodna zaštita od korozije neophodna je u situacijama kada metal koji se štiti nema predispoziciju za pasiviranje. Na metalni proizvod je spojen vanjski izvor struje - posebna katodna zaštitna stanica. Ova metoda je prikladna za zaštitu plinovoda, kao i cjevovoda za vodoopskrbu i grijanje. Međutim, ova metoda ima određene nedostatke u vidu pucanja i uništavanja zaštitnih premaza - to se događa u slučajevima značajnog pomaka potencijala objekta u negativnom smjeru.
Metoda br. 2
Elektroiskrinska obrada metala može se izvoditi različitim vrstama instalacija - beskontaktnim, kontaktnim, a također i anodno-mehaničkim.
Metoda br. 3
Za pouzdanu zaštitu plinovoda i drugih cjevovoda od hrđe, često se koristi metoda poput prskanja električnim lukom. Prednosti ove metode su očigledne:
- značajna debljina zaštitnog sloja;
- visok nivo performansi i pouzdanosti;
- korištenje relativno jeftine opreme;
- jednostavan tehnološki proces;
- mogućnost korištenja automatiziranih linija;
- niski troškovi energije.
Među nedostacima ove metode je niska efikasnost pri obradi konstrukcija u korozivnim sredinama, kao i nedovoljna čvrstoća prianjanja na čeličnu podlogu u nekim slučajevima. U svim drugim situacijama takva električna zaštita je vrlo efikasna.
Metoda br. 4
Za zaštitu raznih metalnih konstrukcija - gasovoda, mostova, svih vrsta cjevovoda - potrebna je efikasna antikorozivna obrada.
Ovaj postupak se provodi u nekoliko faza:
- temeljno uklanjanje masnih naslaga i ulja upotrebom efikasnih rastvarača;
- čišćenje tretirane površine od soli rastvorljivih u vodi vrši se profesionalnim aparatom pod visokim pritiskom;
- uklanjanje postojećih strukturnih grešaka, poravnavanje rubova - to je neophodno kako bi se spriječilo lomljenje nanesenog premaza boje;
- temeljno čišćenje površine pjeskaricom - to se radi ne samo za uklanjanje hrđe, već i za postizanje željenog stepena hrapavosti;
- nanošenje antikorozivnog materijala i dodatnog zaštitnog sloja.
Ispravan predtretman gasovoda i svih vrsta metalnih konstrukcija obezbediće im pouzdanu zaštitu od elektrohemijske korozije tokom rada.
